Определение возможного ущерба от недоотпуска электроэнергии вследствие ненадежности электроснабжения для схемы (М/УК 2475)

однотрансформаторной подстанции 110кВ, подключенной по схеме блок линия трансформатор с выключателем, определить возможный годовой недоотпуск электроэнергии вследствие внезапных отключений.

Р_мак=12МВт; Тм=6000ч:

Возможный недоотпуск электроэнергии.

;=;

W=1*10+0.02*20+0.01*100+0,005*10)(1-0.007)=8220*11,45*0.993=93,5тыс.кВт*ч

Задача №2

Выбрать жесткие сборные шины (токоведущие части) для условий заданных в 

таблице 2. Выполнить выбор по условиям длительных режимов и проверить на динамическую стойкость и если требуется то и на термическую стойкость.( М/УК-2657)

Пример решения задачи 2

  Выбрать жесткие токоведущие части прямоугольного сечения от  выводов 6кВ трансформатора до стены ЗРУ при следующих расчетных параметрах : I_ном=900А;    I_утяж.=2I_ном.;      Tмах=5500ч; iу=45кА;  а_ф=500мм;Lпр=7000мм.

Решение

I_утяж=1800А;J_эк=1,0;q_эк=900мм^2; q_.=100х10 -1820А;

f₀==0.93Гц; J=W=

f==Н/м;=2091,082МПа

Условие не выполняется. Возможно: Изменить расположение шин, длину пролета или материал шин. Располагаем шины плашмя: J= W=f₀==10,2Гц; ; Условие не выполняется. (82 МПа); Если поставить на середине распорки (уменьшение длины пролета в два раза, то f₀ станет 40,8 Гц, что недопустимо).

Применим медные шины расположенные плашмя. Длина пролета 3,5м.

f₀==29,4Гц;

; Условие выполняется.

Пример решения задачи 2

Для РУ-220 кВ выбрать жесткие токоведущие части трубчатого сечения при следующих параметрах рабочих режимов и короткого замыкания:

   I_м.р. =550А;    I _утяж=1,8 I _ном;  T_мах=4500ч;

i_у=16кА;  а_ф=1800мм;L_пр=9400мм.

Решение

I _утяж =990А;j_эк =1,1А/мм² ;  q_эк=500мм²; q=45/50-1040A –Al; q==; Это не удовлетворяет условию экономической плотности тока.

Выбираем трубу большего диаметра: q=60/54-1340A –Al; q==;

J=W=

; f===Н/м;

=30,26£82МПа

Задача 3

Перегрузки трансформаторов

Определить допустимую длительность аварийной перегрузки трансформаторов для следующих условий (М/УК 2475)::

Задача 4

Определить допустимую длительность систематической перегрузки трансформатора для следующих условий (М/УК 2475)::

Пример решения задачи

Определить допустимую длительность аварийной и систематической перегрузки для трансформатора с системой охлаждения Д. До момента  перегрузки Т работал со следующими ступенями нагрузки: К₁= 0,4 – 2 ч; К₂ = 0,7 – 4 ч; К₃ = 0,75 – 2 ч; К_пер = 1,5, n_окр.ср. = 30^оС.

Решение

К_з.экв=; По табл.П.2.6 t_сист=1,5ч; . по табл.П.2.13  t_авар.=3,0ч.

Задача №5

Выбрать кабель отходящей линии для условий приведенных в таблице.       ( М/УК-2657)

Пример решения задачи

•  Для кабельной линии подключенной к РУ-10кВ выбрать кабель. Расчетные условия следующие: I мах.р.=260А; Тмак=4000ч; Iутяж =320А; Iпо=16кА; tрз=2,4с. tсв=0,05с Кабель проложен в песчаной  почве влажностью более 9%, окр.ср.=100С. Параллельно проложены 2 кабеля, L=200мм. Выполнить проверку на термическую стойкость.

Решение

J_эк=1.4А/мм кв; q_эк=260/1,4=185,7 мм² ;q_{каб. пр}=185 мм2 ; I_доп1=310А;    

  I_доп=К 1*К 2*К3 *I_доп1=1,04*0,92*1,05*310=311,5А;

Условие проверки по длительному режиму не выполняется.

Увеличиваем на ступень сечение кабеля: q_каб=240мм2 ; I_доп1=355А;

Iдоп=К ₁К ₂К₃ Iдоп₁=0,92*1,05*1,04*355=356,6А;

Условие проверки по длительному режиму

 выполняется:                                      

Из условия термической стойкости  Вк=*с

q_{мин.т.с.=}

Кабель удовлетворяет условию термической стойкости.:

Задача №6

Выбрать количество и мощность силовых трансформаторов на ГПП сравнением вариантов по технико-экономическим показателям. Исходные данные приведены в таблице:

Пример: Выбор силовых трансформаторов

Число трансформаторов на подстанции выбирается в зависимости от мощности и ответственности потребителей, а также наличия резервных источников питания в сетях среднего и низкого напряжений. Так как от подстанции питаются потребители I-ой и II-ой категорий, то по условию надежности требуется установка нескольких трансформаторов(обычно 2).

U₁=220 кВ; U₂=35 кВ; U₂ =10кВ. Т_м=5000ч; Загрузка:  S_maхР=75МВА

Расчетная мощность трансформаторов определяется из выражения:

                                                                          (1.1)

где  - расчетная мощность трансформатора, МВА;

 - суммарная мощность потребителей, МВА; =75МВА

 - коэффициент аварийной перегрузки;

n - количество трансформаторов.

Напряжения 220/35/10 кВ

=

Рассмотрим два варианта:

1)  2х 63 МВА

2)  2х 40 МВА

При этом во втором варианте следует учесть ущерб от недоотпуска электроэнергии.

Допустимая перегрузка 40%, а Cosφ=0.8,

Часть нагрузки придется отключить:

ΔS = S_м.расч –S_{т. доп}=75-56=19МВА; ΔР= ΔS*0,8=19*0,8=15,2МВт

Недоотпуск электроэнергии: =15,2***2*0,02*100=41,6тыс. кВт*ч

Ущерб от недоотпуска::У= У₀* =0,3*2150*41,6*10³=26,86 млн. руб

Таблица 1.Каталожные данные трансформаторов

Таблица 2.Капиталовложения в подстанции

Годовые эксплуатационные издержки складываются из четырех составляющих:

                                                                        (3.2)

где  - амортизационные отчисления, млн. руб.,;                                    (3.3)

где а - норма амортизационных отчислений, для силового оборудования равна 6.4%;

И₀- издержки на обслуживание электроустановки,,                           (3.4)

где b - норма отчислений на обслуживание, равна 2%;

 - издержки, обусловленные потерями энергии в проектируемой установке,

,                                                                                      (3.5)

где b - удельные затраты на возмещение потерь, принимаются равными 0.8 *10 ^-2 у.е./кВт×ч; - потери электроэнергии, кВт×ч/год,

Определим издержки для первого варианта:

=2*53*8760+2**280*3411=

928,6*10³+676,5*10³=1605,1тыс. кВт*ч,                  

где n - количество трансформаторов; Р_хх - потери холостого хода, кВт;

S_н - мощность нагрузки, МВА; U_НТ – номинальное напряжение стороны